Time-Space Lower Bounds for NP-Hard Problems

NP 难问题的时空下界

基本信息

  • 批准号:
    0728809
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 27万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2008
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2008-01-01 至 2010-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This project studies the intrinsic power and limitations of current and future computing devices. The focus lies on so-called NP-complete problems, a ubiquitous class of computational problems and the subject of one of the seven millennium prize questions proposed by the Clay Mathematics Institute as grand challenges for the 21st century. No efficient algorithms for NP-complete problems are known. Such algorithms would have many applications in science and engineering but would also jeopardize the security of internet communication. In fact, all the cryptographic systems currently in use hinge on the assumption that there do not exist efficient algorithms for NP-complete problems. The goal of this research is to make progress in establishing that premise by showing that NP-complete problems do not have efficient algorithms that use a small amount of memory space.The investigator and other authors have shown that satisfiability does not have a deterministic algorithm that runs in time n^c and space n^d for certain nontrivial combinations of the constants c and d. The same holds for other natural NP-complete problems. This project intends to quantitatively improve the time-space lower bounds for NP-complete problems in the deterministic model. A concrete objective for satisfiability is a quadratic time lower bound for subpolynomial-space algorithms. The project also aims to establish similar lower bounds in the randomized and the quantum model, where currently nothing nontrivial is known. An ambitious long-term goal is to prove superpolynomial lower bounds for subpolynomial-space algorithms that solve more complex NP-hard problems like the permanent.
该项目研究当前和未来计算设备的内在能力和局限性。 重点在于所谓的 NP 完全问题,这是一类普遍存在的计算问题,也是克莱数学研究所提出的 21 世纪重大挑战的七个千年奖问题之一的主题。 目前尚无针对 NP 完全问题的有效算法。 此类算法在科学和工程领域有许多应用,但也会危及互联网通信的安全。 事实上,目前使用的所有密码系统都基于这样的假设:不存在针对 NP 完全问题的有效算法。 这项研究的目标是通过证明 NP 完全问题没有使用少量内存空间的有效算法,在建立这一前提方面取得进展。研究者和其他作者已经表明,可满足性没有确定性算法对于常数 c 和 d 的某些非平凡组合,在时间 n^c 和空间 n^d 中运行。 这同样适用于其他自然的 NP 完全问题。 该项目旨在定量改进确定性模型中NP完全问题的时空下界。 可满足性的具体目标是次多项式空间算法的二次时间下界。 该项目还旨在在随机模型和量子模型中建立类似的下限,目前尚无任何不平凡的知识。 一个雄心勃勃的长期目标是证明次多项式空间算法的超多项式下界,以解决更复杂的 NP 难题(例如永久问题)。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Dieter van Melkebeek其他文献

Is Valiant-Vazirani's isolation probabilityimprovable?
Valiant-Vazirani 的孤立概率是否可以提高?
  • DOI:
    10.1007/s00037-013-0059-7
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.4
  • 作者:
    Holger Dell; Valentine Kabanets;Dieter van Melkebeek; Osamu Watanabe
  • 通讯作者:
    Osamu Watanabe
Is Valiant-Vazirani's isolation probabilityimprovable?
Valiant-Vazirani 的孤立概率是否可以提高?
  • DOI:
    10.1007/s00037-013-0059-7
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.4
  • 作者:
    Holger Dell; Valentine Kabanets;Dieter van Melkebeek; Osamu Watanabe
  • 通讯作者:
    Osamu Watanabe
Is Valiant-Vazirani's isolation probabilityimprovable?
Valiant-Vazirani 的孤立概率是否可以提高?
  • DOI:
    10.1007/s00037-013-0059-7
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.4
  • 作者:
    Holger Dell; Valentine Kabanets;Dieter van Melkebeek; Osamu Watanabe
  • 通讯作者:
    Osamu Watanabe

Dieter van Melkebeek的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Dieter van Melkebeek', 18)}}的其他基金

AF: Small: The Power of Randomness in Decision and Verification
AF:小:决策和验证中随机性的力量
  • 批准号:
    2312540
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
    Standard Grant
AF: EAGER: The Power of Isolation in Computing
AF:EAGER:计算中隔离的力量
  • 批准号:
    1838434
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CCF: AF: Student Travel Support for the IEEE Conference on Computational Complexity 2014
CCF:AF:2014 年 IEEE 计算复杂性会议学生差旅支持
  • 批准号:
    1415168
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
    Standard Grant
AF:Small: Derandomization and Lower Bounds
AF:Small:去随机化和下界
  • 批准号:
    1319822
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
    Standard Grant
AF:Small: Applications of AP-free sets and derandomization
AF:Small:无 AP 集和去随机化的应用
  • 批准号:
    1017597
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Techniques for Separations and Inclusions of Complexity Classes
职业:复杂类的分离和包含技术
  • 批准号:
    0133693
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

软土地下空间新型超材料屏障减震机理研究
  • 批准号:
    52308413
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
HMGA2通过重塑肺癌特异性染色质空间互作环路调控肺癌发生发展的机制研究
  • 批准号:
    82303072
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
空间非合作目标自主交会分层轨迹规划与复合切换自适应跟踪控制
  • 批准号:
    52372381
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
心脏再生复杂动态系统的空间单细胞组学分析算法研究
  • 批准号:
    62372209
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
密闭空间中自主无人运动体事件触发控制方法研究
  • 批准号:
    62303352
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

An equity-focused evaluation of a system-wide intervention to reduce mold in NYC public housing and its impact on asthma burden
对旨在减少纽约市公共住房霉菌及其对哮喘负担影响的全系统干预措施进行以公平为中心的评估
  • 批准号:
    10751871
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
Identifying individual-specific gait signatures for stroke rehabilitation
识别中风康复的个体特定步态特征
  • 批准号:
    10389370
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
Superconducting scanner magnet for much lower cost, compact proton therapy systems
超导扫描仪磁体可实现成本更低的紧凑型质子治疗系统
  • 批准号:
    10546708
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
The Planetary Child Health Observatory: an interdisciplinary research initiative and web-based dashboard for mapping enteric infectious diseases and their risk factors and interventions in LMICs
行星儿童健康观察站:一项跨学科研究计划和基于网络的仪表板,用于绘制中低收入国家肠道传染病及其危险因素和干预措施
  • 批准号:
    10591991
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
Restoring Proprioception to Improve Balance and Gait in Lower-Limb Amputees - COVID-19 Supplement
恢复本体感觉以改善下肢截肢者的平衡和步态 - COVID-19 补充资料
  • 批准号:
    10619249
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 27万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了